​Капрон, он же нейлон-6, хорошо известен как материал для потребительских товаров и в этом качестве используется нами буквально каждый день. Молодые сибирские ученые пробуют найти ему применение в медицине.

Лаборантка Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и магистрантка кафедры биотехнологии факультета естественных наук Новосибирского государственного университета Екатерина Николаевна Бобрикова работает над получением на основе нейлона-6 новых материалов с регулируемым высвобождением биологически активных соединений. Регулируемое высвобождение — не что иное, как пролонгированное действие лекарственных препаратов, в частности противораковых, и, при успешной реализации проекта, их направленная доставка.
 
«Препарат химиотерапии “Доксорубицин” (один из антрациклиновых антибиотиков, известный с конца 1960-х годов. — Прим. ред.) используется по всему миру, он эффективен, но весьма токсичен, — рассказала Екатерина Бобрикова. — К тому же примерно 80 % этого лекарства выходит из организма в неизменном виде, то есть минуя объект воздействия — клетки злокачественной природы. Для доксорубицина сегодня существуют системы доставки, в том числе и коммерциализированные: например, на основе липосом. Они повышают срок присутствия препарата в теле человека, но не увеличивают целенаправленность».
 
«Направленная доставка лекарственных препаратов — актуальная задача научных исследований по всему миру, — прокомментировала научный руководитель Екатерины Бобриковой кандидат химических наук Елена Владимировна Дмитриенко из ИХБФМ СО РАН. — Одним из возможных способов ее решения является конструирование сложных систем, представляющих собой “умный контейнер”, который способен транспортировать препарат и высвобождать лекарственное средство только при достижении мишени». Использование таких систем способно обеспечить контролируемое высвобождение, пролонгированное действие, а также адресность доставки за счет введения в конструкцию специфичных лигандов, обеспечивающих нацеленность на мишень. В качестве основы “умных контейнеров” могут быть использованы наноструктурированные материалы: нанокапсулы, наногели, наночастицы и нанотрубки. «На сегодняшнем этапе работы мы исследуем наноконструкции на основе нейлона-6 и его композитов, однако важен, скорее, разрабатываемый нами подход к созданию “умных контейнеров”. Работы действительно впереди еще очень много. В настоящее время мы подали проектную заявку на развитие данного исследования, очень надеемся, что еe поддержат», — отметила Елена Дмитриенко.
 
«Из всех органических материалов капрон был выбран по нескольким критериям, — пояснила Екатерина Бобрикова. — Он нетоксичен, потенциально биоразлагаем, очень легок в синтезе и хорошо поглощается живыми клетками. К нейлону-6 можно “пришить” функционализирующие группы, например фолиевую кислоту, чтобы весь комплекс был специфичен к фолатному рецептору, или олигонуклеотиды, способные обеспечивать таргетную доставку». 
 
Частицы нейлона, получаемые простым синтезом, сейчас слишком велики для внутривенного использования, поэтому ученые создали композитный носитель на капроновой основе, с добавлением Fe₃O₄. «Для наших целей мы исследуем композитные наночастицы с магнитными свойствами, а также нанокапсулы, полученные из них путем растворения несущей магнитной основы», — объяснила Е. Бобрикова. Биологи провели эксперименты по установлению цитотоксичности полученных наноструктур, а также эффективности загрузки частиц терапевтическим агентом и его последующему дозированному высвобождению в различных условиях. Стало понятно, что лекарственный препарат эффективнее высвобождается из состава носителя на основе нейлона-6 при более низких рН раствора, следовательно, высвобождение будет преимущественно происходить в кислых отделах клетки, таких как эндосомы, а не во внеклеточном пространстве. 
 
На сегодняшний день показано отсутствие токсичности носителей на основе нейлона-6 на живых клетках и лабораторных животных. Эксперименты по таргетной доставке пока не проводились — это следующий этап работы. «Она ведется только второй год — в первый мы занимались частицами чистого капрона, теперь перешли к композитам», — уточнила Екатерина Бобрикова.
 
Прежде чем испытывать новый носитель на таргетность доставки противораковых препаратов на крысах и мышах, нужно еще немало потрудиться над средством такой доставки: добиться стабильного и единообразного размера частиц, научиться предотвращать их слипание и так далее. «Работа с композитами идет только третий месяц, хотя и довольно интенсивно, многое у нас еще впереди», — убеждена Екатерина Бобрикова. Она отметила, что капрон в композициях для таргетной доставки очень перспективен, но практически не изучен. В научной литературе на сегодня не обнаружено данных о том, что кто-либо пробовал использовать нейлон-6 в качестве носителя лекарственного соединения.
 
Андрей Соболевский
 
Фото Александры Федосеевой

Похожие новости

  • 22/11/2017

    Юбилей академика Валентина Викторовича Власова

    Валентин Викторович Власов родился 22 ноября 1947 года в г. Новосибирске. В 1969 году окончил Факультет естественных наук (химическое отделение) Новосибирского государственного университета. Далее — в НИОХ СО АН СССР: аспирантура, младший, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией нуклеиновых кислот, заместитель директора Института.
    1123
  • 21/03/2016

    Ученые определят рак груди по анализу крови

    ​Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН занимаются исследованием маркеров, характерных для опухолевых клеток рака молочной железы (РМЖ), в составе циркулирующих в крови экзосом.
    1558
  • 05/09/2016

    Универсальный способ выделения экзосом разработан в ИХБФМ СО РАН

    ​Выпускница факультета естественных наук Новосибирского государственного университета Лада Пурвиньш занимается на базе Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (ИХБФМ) разработкой нового универсального способа выделения экзосом из больших объемов биологических жидкостей.
    1910
  • 20/06/2018

    Возможные перспективы Академгородка 2.0

    ​Ведущие ученые СО РАН продолжили обсуждение проектов развития научной инфраструктуры Новосибирского научного центра. Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН выступил инициатором проекта «Сибирский центр малотоннажной химии».
    523
  • 14/06/2018

    В СО РАН продолжается обсуждение проектов развития исследовательской инфраструктуры ННЦ

    ​Проект Сибирского национального центра высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных (СНЦ ВВОД) представил заместитель председателя СО РАН академик Павел Владимирович Логачёв. «В современных исследованиях во всех областях знаний научные данные являются ключевым драйвером, — подчеркнул координатор проекта.
    576
  • 28/07/2016

    Эксперты подтвердили высокое качество производимой на реакторе ТПУ ортофосфорной кислоты

    ​Произведенная на исследовательском реакторе Томского политехнического университета ортофосфорная кислота, внутри которой находится атом фосфора-32, прошла независимую экспертизу.  В заключении экспертов говорится, что представленный образец "полностью соответствует предъявляемым требованиям".
    1494
  • 31/10/2016

    Сибирские химики выращивают кристаллы счастья

    Поняв, как выращивать кристаллы солей серотонина - знаменитого гормона счастья, российские ученые выяснили, как лучше предсказывать формы других кристаллов, выращиваемых из растворов. Химикам из Сибирского отделения РАН удалось сделать важный шаг к пониманию того, по каким законам выстраиваются молекулы в кристаллах, выращенных из различных сред.
    1324
  • 04/10/2018

    Фестиваль науки «Кстати» состоялся в Новосибирске

    Фестиваль науки «Кстати» прошёл в Новосибирске в третий раз. Темой этого года стал «Горизонт событий». 30 мероприятий фестиваля за пять дней посетили около 2500 человек. Главного события — открытия нового Информационного центра по атомной энергии в НГТУ — новосибирцы ждали особенно.
    361
  • 08/12/2016

    Новосибирские химики производят уникальные композитные материалы для сжигания топлива

    ​Специалисты Новосибирского государственного университета и институтов СО РАН создают керамометаллические композитные матрицы на основе порошка алюминия, его оксида и сплавов. Эти уже успешно испытанные материалы обладают уникальными характеристиками, в частности, высокой теплопроводностью, и используются для структурированных катализаторов процессов сжигания и трансформации топлив.
    1860
  • 12/08/2016

    Новосибирский ученый разработал новый метод генерации биспецифичных терапевтических антител

    ​Аспирант Новосибирского государственного университета Виктор Принц разработал новый метод генерации биспецифичных терапевтических иммуноглобулинов на основе процесса, который происходит в организме человека.
    1678